福建物构所洪茂椿课题组和袁大强课题组：二氧化碳吸附与转化研究取得进展

【成果简介】

中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室洪茂椿课题组和袁大强课题组合作，利用合适的配体和金属离子，设计组装了一个具有多种超高活性位点的金属有机多孔材料FJI-H14。该材料具有良好的水稳定性、酸碱稳定性、热稳定性，可大规模快速制备，在常温常压下对二氧化碳具有超高的吸附性能和高效的二氧化碳催化转化，能反复使用而不失活。进一步研究发现，其良好的吸附和催化性能来源于多种活性位点与二氧化碳客体较强的相互作用。该研究为发展能直接用于发电厂尾气处理的多孔材料提供了新思路。相关研究结果发表在Nature Communications上。

【图文导读】

图1 FJI-H14的结构图

a）选择的配体H2BTTA用于构建FJI-H14

b ）Cu（II）离子的配位环境

c）沿晶体c方向的一维纳米孔道

d ）USF拓扑的框架

图2 FJI-H14的稳定性

a）用沸水处理后的PXRD图案

b）与温度有关的PXRD图案

【研究内容】

近年来，金属有机孔材料由于其良好的多孔性能和结构可设计，已被证明是一种具有潜在应用前景的二氧化碳吸附材料，但发展高稳定性（耐高温、水、酸、碱等）并易大规模制备和能高效转化二氧化碳的金属有机多孔材料仍是挑战。

中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室洪茂椿课题组和袁大强课题组合作，利用合适的配体和金属离子，设计组装了一个具有多种超高活性位点的金属有机多孔材料FJI-H14。该材料具有良好的水稳定性、酸碱稳定性、热稳定性，可大规模快速制备，在常温常压下对二氧化碳具有超高的吸附性能和高效的二氧化碳催化转化，能反复使用而不失活。进一步研究发现，其良好的吸附和催化性能来源于多种活性位点与二氧化碳客体较强的相互作用。该研究为发展能直接用于发电厂尾气处理的多孔材料提供了新思路。相关研究结果发表在Nature Communications上。

研究工作得到了中科院战略性先导科技专项、科技部973计划、国家自然科学基金、中科院青年创新促进会等的支持。

原文链接：http://www.cas.cn/syky/201711/t20171103_4620703.shtml

文献链接：Carbon dioxide capture and conversion by an acid-base resistant metal-organic framework（Nat.commun.,2017,DOI:10.1038/s41467-017-01166-3）

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